题目内容
【题目】一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部,另一端和质量为m的小物块a相连,如图所示.质量为m的小物块b紧靠a静止在斜面上,此时施加—沿斜面向上的力F拉b,使b始终做匀加速直线运动.弹簧的形变量始终在弹性限度内,重力加速度大小为g.用x表示b的位移,下列表示F随x变化关系的图象正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】
a、b静止时弹簧的形变量记为x0,对a、b整体进行受力分析,由平衡条件得
kx0=1.6mgsinθ
从开始拉b到物块a、b分离的过程中,对a、b整体进行受力分析,由牛顿第二定律得
F+k(x0-x)-1.6mgsinθ=1.6ma0
则
F=1.6ma0+kx
即该过程中F随x的增大而线性增大;a、b分离后,对b进行受力分析,由牛顿第二定律得
F-mgsinθ=ma0
则
F=ma0+mgsinθ
即a、b分离后F恒定,故C正确。
故选C。
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